Impostazione solo controllo proporzionale

 

In questa lezione, esamineremo gli effetti dell'azione solo proporzionale su un ciclo di controllo del flusso. Il controllo solo proporzionale è la più semplice delle azioni del controllore PID, ma è usato raramente nei processi di produzione industriale. Il problema con il controllo P-Only è qualcosa chiamato Offset. In questa lezione, spiegheremo l'offset e ti mostreremo come e quando si verifica. Il controllore nel nostro loop è tipico della maggior parte dei controllori. Possiamo regolare il setpoint e passare da automatico a manuale. Nel controllo manuale, possiamo regolare l'uscita del controllore alla quantità esatta che desideriamo.

Il nostro circuito di flusso ha una pompa per spostare il nostro fluido di processo. Possiamo accendere o spegnere la pompa, il che sarà molto utile per osservare le risposte PID in condizioni statiche e dinamiche.

Ok... Iniziamo con uno sguardo al nostro P&ID del circuito di controllo del flusso.

La pompa BLP200 aspira e manda una quantità di liquido, la portata di questo flusso di liquido è misurata con il trasmettitore di portata FT200 che trasmette questa portata con un segnale elettrico 4 – 20 mA ad un controllore PID FRC200 che confronta il segnale ricevuto con il set-point in esso impostato e generando un segnale elettrico in uscita che va ad un convertitore di segnale elettropneumatico (IP) FY200 che lo converte in un segnale pneumatico 3 – 15 PSI che a sua volta azionerà l’attuatore della valvola FCV200

Esempio 1

Diamo un'occhiata a un esempio di azione proporzionale e come si applica quella formula matematica. Inizieremo con la pompa ferma. Con il controllore su Manuale, imposteremo l'uscita al 50%. Imposteremo il Guadagno (Gain) su 1. Ora impostiamo il controllore su Auto. Con la pompa ferma, la PV o la variabile di processo sarà 0. Guarda cosa succede quando cambiamo il Setpoint da 0% a 10%. La modifica del Setpoint (SP) del 10% ha prodotto una variazione del 10% nell'uscita del controllore. Come mai ? L'uscita del controllore (OP) è cambiata del 10% dal 50% al 60%. In precedenza abbiamo detto che l'azione proporzionale determina una modifica dell'uscita del controllore in base alla semplice formula matematica: Uscita del controllore = OP + (guadagno × errore). Il nostro Setpoint è cambiato da 0 a 10% che produce un errore del 10%. Il guadagno è impostato su 1. Poiché il guadagno è 1, l'azione proporzionale aggiungerà solo il 10% all'uscita del controller. L'uscita del controller era al 50%, quindi l'aggiunta della risposta proporzionale la sposterà al 60%.

Esempio #2

Proviamo di nuovo, ma questa volta aumenteremo il guadagno a 2. Questa volta la OP è cambiata dal 50% al 70%, che è una variazione del 20%. Come mai ? Uscita del controllore = OP + (guadagno × errore)

Il nostro Setpoint è cambiato da 10% a 20% per il guadagno è impostato su 2. (10 x 2 )

Poiché il guadagno è 2, l'azione proporzionale aggiungerà solo il 20% all'uscita del controller. L'uscita del controller era al 50%, quindi l'aggiunta della risposta proporzionale la sposterà al 70%.

Esempio #3

Accendiamo la pompa e osserviamo la risposta dinamica dell'azione proporzionale. Iniziamo con la variabile di processo (PV) al valore del 75%.

Introduciamo una modifica del setpoint (SP) portandolo al 65%, il controllore avvia l'azione proporzionale e tenta di modificare la variabile di processo (PV) per spostarla al 65%. Ma la variabile di processo arriva solo al 69% e resta lì !